• Steel and Composite Structures
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• 제51권5호
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• pp.543-562
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• 2024

While the external axial compressive load is applied to only the shell edge of stringer-stiffened shell in the most of numerical and analytical previous studies (entitled as conventional approach), a part of external load is applied to the stringers in real conditions. It leads to decrease the accuracy of the axial buckling load calculated by the conventional eigenvalue analysis approach performed in the most of previous studies. In this study, the distribution of stress in the pre-buckling analysis was enhanced by applying the axial external compressive load to both shell and stringers to perform an accurate eigenvalue analysis of the stringer-stiffened composite shell. In this regard, a model was developed in FORTRAN environment to simulate the laminated stringer-stiffened shell under axial compressive load using finite strip method. The axial buckling load of the shell was obtained through eigenvalue analysis. A comparison was made between the results obtained from the model and those available in the previous studies to evaluate the validity of the results obtained from the model. Through a parametric study, the effects of different parameters such as stringer properties and composite layup on the buckling load of the shell under different loading patterns were investigated. The results indicated that in some cases, the axial buckling load obtained for the conventional approach used in the most of previous studies is significantly overestimated or underestimated due to neglecting the stringer in distribution of external load applied to the stringer-stiffened shell. According to the results obtained from the parametric study, some graphs were derived to show the accuracy of the axial buckling load obtained from the conventional approach utilized in the literature.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.194-202
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• 2006

최근 시공적, 계획적 측면에서 많은 장점을 가지는 무량판 구조형식이 고층주거건물의 구조형식으로 많이 사용되고 있다. 특히 국내에서 건설되고 있는 무량판 구조시스템은 횡력에 대한 저항성을 크게 하기 위하여 기둥의 단면이 매우 큰 직사각형 형태를 가지는 벽기둥을 사용하는 경우가 많으므로 구조해석을 위한 강성산정시 이러한 기둥의 형태적 요소를 적절히 반영해야 한다. 본 연구에서는 무량판 시스템 강성산정에 가장 일반적으로 이용되는 유효보폭산정법을 실험연구와 수치해석을 통하여 분석하였다. 분석결과, 유효보폭식을 사용하여 무량판 구조시스템의 강성을 산정할 경우, 하중가력방향 기둥폭이 큰 경우에 있어서 시스템의 강성을 과대평가하며 기둥형태에 따른 강성평가가 합리적으로 이루어지지 못함을 밝혀내었다. 본 연구에서는 기둥단면형상에 의해 변화되는 무량판 시스템의 강성을 합리적으로 계산할 수 있도록 기존 유효보폭식을 개선하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.21-30
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• 2011

콘크리트 포장의 다웰바는 교통하중을 줄눈 넘어 인접한 슬래브로 전달하는 하중전달장치이다. 현재 국내에서 사용되는 다웰바는 원형봉강으로 교통하중과 환경하중으로 인해 반복적으로 발생하는 전단응력과 휨응력에 대해 높은 내구성을 갖고 있다. 그러나, 강재 다웰바는 장기간 공용시 줄눈틈, 포장 하부 등으로 침투한 수분으로 인해 부식이 발생한다. 특히, 겨울철에 사용되는 제설용 염수와 접촉할 경우 부식은 급격히 진행된다. 다웰바에 부식이 발생하면 부피가 증가하여 줄눈의 거동을 방해하며 유효단면적의 감소로 하중전달효과가 떨어질 수 있다. 이와 함께 지속적인 원자재 가격의 상승으로 강재 다웰바의 가격 경쟁력이 크게 낮아지고 있다. 이러한 강재 다웰바의 문제점은 새로운 재료를 사용한 대체 다웰바의 개발로 이어지고 있다. 본 연구에서는 높은 인장강도, 높은 내부식성을 갖춘 FRP(fiber reinforced plastic)를 튜브 형태로 제작하고 그 속을 고강도 무수축 모르타르로 충진한 FRP 튜브 다웰바에 대한 역학적 두께 설계를 실시하였다. 역학적 두께 설계의 기준으로 다웰바와 콘크리트 면 사이에 발생하는 지압응력을 사용하였다. 지압응력의 산정을 위하여 다웰바에 전달되는 교통하중을 이론식과 유한요소해석을 통해 산출하고 실내시험을 통해 FRP 튜브 다웰바의 물성을 측정하였다. 그 결과, 직경 32mm, 40mm FRP 튜브 다웰바 모두 지압응력 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 국내 콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브 하부에 강성이 큰 린 콘크리트층을 사용하기 때문에 다웰바에 전달되는 교통하중이 적고 이로 인해 지압응력도 낮아져 상대적으로 적은 직경의 FRP 튜브 다웰바의 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.23-34
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• 2012

본 연구에서는 인장강도 800MPa급 고강도강재(HSA800)의 단주 중심압축실험과 편심압축실험을 통해 균등압축과 휨-압축 부재의 강도를 평가하여 현행 강구조기준(KBC2009, AISC2005)의 적용성 여부를 검토하였다. 또한 잔류응력의 계측을 통하여 강재 항복강도와 잔류응력과의 상관성 여부도 검토하였다. 고강도강재와 일반강재의 국부좌굴 거동 차이의 여부를 확인하기 위하여 중심압축실험에 SM490 강재로 제작된 비교실험체도 포함시켰다. 강도로 무차원화한 판폭두께비와 판 단부의 지지조건을 주요변수로 하여 실험을 실시하였다. 편심압축실험은 HSA800 강재만을 대상으로 하였으며, 휨-압축의 조합력을 받는 부재의 P-M 상관관계를 알아보기 위해 가력 편심거리를 조정하여 다양한 P-M 조합에 대해 강도평가 실험을 수행하였다. 잔류응력은 중심압축실험에 사용된 H형단면 실험체를 대상으로 비파괴실험법인 압입법에 의해 가력 이전에 그 크기와 분포를 측정하였다. 실험결과 중심압축을 받는 모든 HSA800 단주는 판 단부의 지지조건 및 판폭두께비 조건에 따른 현행 강구조기준의 설계강도를 충분히 발휘하였다. 편심압축을 받는 실험체 역시 현행 설계기준의 P-M 상관관계를 충분히 안전측으로 충족하였다. 본 연구에서도 잔류응력의 크기는 강재의 항복강도와 무관하다는 선행연구결과와 합치하는 잔류응력 측정값이 얻어졌다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제24권1호
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• pp.67-75
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• 1999

The use of composite restorative materials is established due to continuing improvements in the materials and restorative techniques. Composite resins are widely used for the restoration of cervical lesions because of esthetics, good physical properties and working time. There are several types of cavity design for class V composite resin filling, but inappropriate cavity form may affect bonding failure, microleakage and fracture during mastication. Cavity preparations for composite materials should be as conservative as possible. The extent of the preparation is usually determined by the size, shape, and location of the defect. The design of the cavity preparation to receive a composite restoration may vary depending on several factors. In this study, 5 types of class V cavity were prepared on each maxillary central incisor. The types are; 1) V-shape, 2) round(U) shape, 3) box form, 4) box form with incisal bevel and 5) box form with incisal bevel and grooves for axial line angles. After restoration, in order to observe the concentration of stress at bonding surfaces of teeth and restorations, developing a 2-dimensional finite element model of labiopalatal section in tooth, surrounding bone, periodontal ligament and gingiva, based on the measurements by Wheeler, loading force from direction of 45 degrees from lingual side near the incisal edge was applied. This study analysed Von Mises stress with SuperSap finite element analysis program(Algor Interactive System, Inc.). The results were as follows : 1. Stress concentration was prevalent at tooth-resin bonding surface of cervical side on each model. 2. In model 2 without line angle, stress was distributed evenly. 3. Preparing bevel eliminated stress concentration much or less at line angle. 4. Model with round-shape distributed stress concentration more evenly than box-type model with sharp line angle, therefore decreased possibility of fracture. 5. Adding grooves to line angles had no effect of decreasing stress concentration to the area.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권4호
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• pp.268-279
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• 2011

본 연구의 목적은 유지력을 높이기 위하여 교정용 미니 임플랜트에 표면처리를 시행하되 식립 과정의 용이성에 영향을 주지 않는 표면처리 방법을 찾기 위함이다. 교정용 미니 임플랜트를 etching, resorbable blasting media (RBM), 상부 나사산 부위만 RBM 처리를 한 hybrid 등의 3가지 방법으로 표면처리한 후 machined (표면 미처리)군과 비교하였다. 주사전자현미경과 표면 거칠기 측정기로 표면 거칠기를 비교하였으며, driving torque tester를 이용해 실험용 인공골에 교정용 미니 임플랜트를 식립하여, 식립 토크(rotational torque)와 수직력(vertical loading)의 식립 패턴을 비교하였다. Machined surface군과 비교하여 acid etching군에서는 표면 거칠기(Ra 값)가 크지 않았으나 ($p$ > 0.05), RBM군이나 hybrid군에서 표면 거칠기(Ra 값)가 유의하게 컸다 ($p$ < 0.05). 최종 식립 토크는 모든 표면처리군에서 machined군보다 컸다 ($p$ < 0.05). 최대 식립수직력은 hybrid군이 machined군이나 etched군보다 유의하게 작았으며 ($p$ < 0.05), RBM군이 가장 컸다 ($p$ < 0.05). 교정용 미니 임플랜트의 유지력을 높이기 위하여 보철용 임플랜트와 같은 방법으로 전면 표면처리를 하면 self drilling type 고유의 골 삭제기능이 저하될 수 있다. 그러나 cutting edge 일정 부위를 제외하며 적절하게 조절된 표면처리를 하면 골 삭제 능력의 큰 저하 없이 용이한 식립이 가능할 것으로 보인다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.107-115
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• 2017

PURPOSES : The piezoelectric energy road analysis technology using a three-dimensional finite element method was developed to investigate pavement behaviors when piezoelectric energy harvesters and a new polyurethane surface layer were installed in field conditions. The main purpose of this study is to predict the long-term performance of the piezoelectric energy road through the proposed analytical steps. METHODS : To predict the stresses and strains of the piezoelectric energy road, the developed energy harvesters were embedded into the polyurethane surface layer (50 mm from the top surface). The typical type of triaxial dump truck loading was applied to the top of each energy harvester. In this paper, a general purpose finite element analysis program called ABAQUS was used and it was assumed that a harvester is installed in the cross section of a typical asphalt pavement structure. RESULTS : The maximum tensile stress of the polyurethane surface layer in the initial fatigue model occurred up to 0.035 MPa in the transverse direction when the truck tire load was loaded on the top of each harvester. The maximum tensile stresses were 0.025 MPa in the intermediate fatigue model and 0.013 MPa in the final fatigue model, which were 72% and 37% lower than that of the initial stage model, respectively. CONCLUSIONS : The main critical damage locations can be estimated between the base layer and the surface layer. If the crack propagates, bottom-up cracking from the base layer is the main cracking pattern where the tensile stress is higher than in other locations. It is also considered that the possibility of cracking in the top-down direction at the edge of energy harvester is more likely to occur because the material strength of the energy harvester is much higher and plays a role in the supporting points. In terms of long-term performance, all tensile stresses in the energy harvester and polyurethane layer are less than 1% of the maximum tensile strength and the possibility of fatigue damage was very low. Since the harvester is embedded in the surface layer of the polyurethane, which has higher tensile strength and toughness, it can assure a good, long-term performance.

• 대한치과보철학회지
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• 제33권4호
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• pp.611-633
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• 1995

The pupose of this study was to compare the fracture strength of five kinds of all-ceramic crowns(Vintage, Dicor Empress-staining, Empress-layering, In-Ceram) luted with glass ionomer cerment and composite resin cement and to evaluate the effect of cements on the fracture stregth of all ceramic crowns. Five groups of twelve uniform sized all-ceramic crown specimens were fabricated. Six specimens of each group were cemented with glass ionomer cement(Fuji G.I. Cement) and the remaining six specimens of each group were etched, silane-treated, and cemented with composite resin cement(Bistite resin cement). The crowns were stored in water$(37^{\circ}C)$ for 1 day prior to loading in an Instron, using a steel ball(diameter 4mm) at a crosshead speed of 0.5mm/min. The crowns were angled $30^{\circ}$, so the steel ball contacted with the crowns 2mm lingual from the mid-incisal edge. The results obtained were summarized as follows ; 1. With G.I. cement, mean fracture load(Kg) Were : Intage : $18.33{\pm}1.47$ ; Empress-staining : $23.92{\pm}6.67$ ; Dicor : $24.0{\pm}5.81$ ; Empress-layering : $26.92{\pm}2.80$ ; In-Ceram : $51.58{\pm}6.87$ ; ANOVA revealed a significant difference existed(p<0.05) between the group A(Vintage, Dicor, Empress-staining, Empress-layering) and group B(In-Ceram). 2. With Resin cement, mean fracture load(Kg) were : Intage : $22.75{\pm}4.97$ ; Dicor : $42.75{\pm}7.07$ ; Empress-staining : $44.08{\pm}7.99$ ; Empresslayering : $50.42{\pm}5.43$ ; In-Ceram : $52.58{\pm}6.51$ ; ANOVA revealed a significatnt difference existed(p<0.05) between the group A(Vintage) and B(Dicor, Empress-staining Empress-alyering, In-Ceram). 3. Resin cement significantly increased the fracture strength of the all-ceramic crowns for Dicor(156%), Empress-staining(185%), Empress-alyering(187%)(p<0.05); but did not increase the fracture strength of Vintage(128%) and In-Ceram(101%)(p>0.05). 4. Majority of the all-ceramic crowns show a wedge fracture extending through proximal surfaces to an apex, usually apical third(with G.I. cement) or middle third(with Resin cement) of the facial surface.

• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.45-53
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• 2003

본 논문에서는 이차 본딩으로 접착된 복합재료-복합재료 Single-Lap 조인트 시편에 대해 인장 시험 및 수치해석을 통해 그 파손 특성을 조사하였다. 시편시험에서는 시험 중에 CCD 카메라 및 AE 센서를 이용해 초기 균열의 발생 및 진전양상에 대한 시험적인 관찰을 수행하였다. 시편에 대해 기하비선형 유한요소해석 및 VCCT(Virtual Crack Closure Technique)기법을 이용해 시편의 거동 및 변형율에너지방출률을 계산하고 세 가지 관찰된 초기 균열 모드에 대해 파손강도를 계산하였다. 인장시험에서 초기 균열은 모서리 계면 균열, 측면 계면 균열 및 층간 분리 균열의 세 가지 형태로 최종 파손의 60∼90% 하중에서 발생하였다. 주된 파손 모드는 접착제 계면 파손(adhesive failure) 및 적층판의 첫 번째 및 두 번째의 층간 분리 파손이었다. 두꺼운 접착제 층을 갖는 시편들은 초기균열이 낮은 하중에서 발생하였지만 균열진전에 대한 저항성 및 파손하중은 높게 나타났다. 층간분리파손은 주로 두꺼운 접착제의 경우에 발생하였다. 세 가지 초기 균열 모드에 대해 변형률에너지방출률은 Mode I의 G값이 Mode II의 G값보다 크게 계산되었다. Mode I 및 전체 G값은 측면 계면 균열, 모서리 계면 균열, 층간분리 균열의 순서로 크게 계산되었다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.694-701
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• 2014

본 연구에서는 다양한 플라보노이드를 주성분으로 하는 마디풀 추출물의 피부 흡수를 증진시키기 위하여 인지질(PC)과 계면활성제($Tego^{(R)}$ care 450)로 구성된 탄성 리포좀(ELPs)을 제조하였으며, 그것의 물리적 특성 및 in vitro 피부 투과능을 평가하였다. 마디풀 추출물을 담지한 탄성 리포좀의 평균 입자 크기는 148.1~262.2 nm, 가변형성 지수는 11.5~25.4, 포집 효율은 53.1~66.3%로 나타났다. Franz diffusion cell을 이용한 in vitro 피부 투과 실험결과, 인지질 대 계면활성제 비율이 85:15인 ELP-4가 계면활성제가 포함되지 않은 일반 리포좀인 ELP-1보다 더 높은 피부 투과능을 갖는 것을 확인하였으며, 이를 형광 이미지 복원 현미경을 통해 가시적으로 확인하였다. 결론적으로 최적 조건으로 선정된 ELP-4는 마디풀 추출물의 피부 흡수 증진을 위한 유용한 피부 전달체로 이용될 수 있음을 확인하였다.